CN112939366A - 一种农村污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水处理技术领域，公开了一种农村污水处理装置，包括隔渣池、跌水生态***和人工湿地，所述跌水生态***包括蓄水池、布水槽、循环泵和若干跌水板，所述布水槽、所述跌水板和所述蓄水池由上至下依次设置，所述循环泵置于所述蓄水池内，所述循环泵通过管道与所述布水槽连通，所述跌水板倾斜向下设置，所述跌水板上铺设有第一生物填料层，所述蓄水池设有进水口和出水口，所述进水口与所述隔渣池连通，所述出水口与所述人工湿地连通，为去除COD、总氮等污染物提供了良好条件。本发明的污水在经过跌水板时，能够充分与第一生物填料层和氧气接触，保持流动，提高净化效率，并且均采用生态工艺，无需设备，降低运行成本。

Description

一种农村污水处理装置
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种农村污水处理装置。
背景技术
农村生活污水在未得到有效处理的情况下，任意排放到周边水体，不仅会导致环境卫生状况恶化，还会对周边地表水、地下水和土壤造成严重污染，进而威胁着农村饮用水安全。为了加快美丽乡村建设，促进农村的可持续发展，满足农民对美好生活的需求，针对农村生活污水的处理，须采用切实可行的处理技术。
生活污水处理常采用生物和生态两种处理方法。相比于生物法处理，生态处理工艺具有运维简单、运行成本低的特点，较适用于地方偏远、经费不足的地区。而分散式生态处理工艺以人工湿地为主，人工湿地通过植物吸收、微生物反应、填料吸附等共同作用，实现对污染物的去除。氨氮的去除需要氧气的存在，相比于水平流人工湿地，垂直流人工湿地对氨氮的去除效果更好；但是对总氮(TN)的去除率约为10～20％。目前，常采用增加动力设备来提供回流或其后新建水平流人工湿地的方式来提高总氮的去除效果，但在不同程度上增加了运行成本和占地面积。
中国实用新型专利CN209740821U(公开日为2019年12月06日)公开了一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地***，包括依次连接并一体构筑的进水渠、厌氧折流调节池、垂直流人工湿地池、收水渠和出水井；进水渠内倾斜设有隔渣网；厌氧折流调节池底部设有斗型结构；所述厌氧折流调节池和垂直流人工湿地池之间设有隔渣板；经所述垂直流人工湿地池净化处理后的污水，通过所述收水渠汇入出水井。该专利通过将污水经过隔渣网、厌氧折流调节池、垂直流人工湿地池进行净化，厌氧折流调节池虽然可以去除一部分的总氮，但是由于上述***的氧气缺乏，导致氨氮去除效果差，并且硝态氮产生不足，致使厌氧折流调节池反硝化脱氮效果不好，而且厌氧池的生化处理时间很长，污水需在厌氧池中停留的时间较长，效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种净化效果好、效率高的农村污水处理装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种农村污水处理装置，包括隔渣池、跌水生态***和人工湿地，所述跌水生态***包括蓄水池、布水槽、循环泵和若干跌水板，所述布水槽、所述跌水板和所述蓄水池由上至下依次设置，所述循环泵置于所述蓄水池内，所述循环泵通过管道与所述布水槽连通，所述跌水板倾斜向下设置，所述跌水板上铺设有第一生物填料层，所述蓄水池设有进水口和出水口，所述进水口与所述隔渣池连通，所述出水口与所述人工湿地连通。
作为优选方案，所述跌水板包括多个第一跌水板和第二跌水板，多个第一跌水板由上至下依次平行设置，多个所述第二跌水板由上至下依次平行设置，所述第一跌水板和所述第二跌水板交错设置，所述第一跌水板的底端位于与其相邻的所述第二跌水板的上方以形成可容污水通过的间隙，所述第一跌水板的延长线和与其相邻的所述第二跌水板相交。
作为优选方案，所述跌水生态***还包括第二生物填料层，所述第二生物填料层设于所述蓄水池内，所述第二生物填料层将所述蓄水池分为第一蓄水池和第二蓄水池，所述循环泵设于所述第二蓄水池内，使污水通过所述进水口流入所述第一蓄水池并经过所述第二生物填料层进入所述第二蓄水池中。
作为优选方案，所述蓄水池内还设有挡板，所述挡板的两端分别与所述蓄水池的内壁连接，所述挡板相背的两侧面分别与所述进水口和所述出水口相对，所述挡板靠近所述出水口设置，所述循环泵位于所述进水口与所述挡板之间，使位于所述进水口与所述挡板之间的污水从所述挡板的下方进入所述挡板与所述出水口之间。
作为优选方案，所述人工湿地包括生态池和至少一个净水单元，所述生态池设有入水口和排水口，所述入水口位于所述生态池的顶部，所述排水口位于所述生态池的底部，所述净水单元设于所述生态池内，使污水从所述入水口进入并流经所述净水单元后从所述排水口流出。
作为优选方案，所述净水单元包括滤料层、过渡层和透气管，所述滤料层和所述过渡层上下设置，所述透气管设于所述过渡层中，所述透气管与所述生态池的外部相通，所述透气管的管身上设有多个透气孔。
作为优选方案，所述人工湿地包括两个或两个以上的所述净水单元，各所述净水单元在所述生态池内由上至下依次设置。
作为优选方案，所述人工湿地还包括覆盖层，所述覆盖层位于所述净水单元的上方，所述覆盖层种植有植物。
作为优选方案，所述人工湿地还包括多根排水管，所述排水管均匀铺设在生态池中，所述排水管位于所述净水单元上方，所述排水管的管身上设有多个排水孔。
作为优选方案，所述入水口处设有开关阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过将隔渣池、跌水生态***和人工湿地连通，使污水依次经过隔渣池、跌水生态***和人工湿地后排出，隔渣池可拦截大颗粒的污染物，人工湿地可进一步截留污染物和消耗有机物，跌水生态***通过循环泵将蓄水池中的污水提升到布水槽中，再从布水槽流到跌水板上，污水在经过跌水板时，水表面与空气接触，将氧气溶解于水流中，水流表层、中层、底层形成了好氧、兼氧、厌氧的相对稳定区域，与第一生物填料层附着的好氧、兼性、厌氧微生物相互配合，为去除COD、总氮等污染物提供了良好条件，特别是为生物脱氮提供了良好的条件，且三层的溶氧梯度有利于硝化反硝化、老化菌体自溶、厌氧降解产物为反硝化提供了丰富的碳源，保证了生脱氮的限制性环节，反硝化的顺利进行，另外，生物膜能利用自然光，有利于藻、光合细菌的生产，促进除污效果。本发明的污水在经过跌水板时，能够充分与第一生物填料层和氧气接触，保持流动，提高净化效率，并且均采用生态工艺，无需设备，降低运行成本。
附图说明
图1是本发明实施例的农村污水处理装置的结构示意图。
图2是本发明实施例的跌水生态***的结构示意图。
图3是本发明实施例的人工湿地的结构示意图。
图中，100-隔渣池；200-跌水生态***；210-蓄水池；211-进水口；212-出水口；220-布水槽；230-循环泵；240-第一生物填料层；250-第一跌水板；260-第二跌水板；270-第二生物填料层；280-挡板；300-人工湿地；310-生态池；311-入水口；312-排水口；320-净水单元；321-滤料层；322-过渡层；323-透气管；330-覆盖层；340-植物；350-排水管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1至图3所示，本发明优选实施例的一种农村污水处理装置，包括隔渣池100、跌水生态***200和人工湿地300，跌水生态***200包括蓄水池210、布水槽220、循环泵230和若干跌水板，布水槽220、跌水板和蓄水池210由上至下依次设置，循环泵230置于蓄水池210内，循环泵230通过管道与布水槽220连通，跌水板倾斜向下设置，跌水板上铺设有第一生物填料层240，蓄水池210设有进水口211和出水口212，进水口211与隔渣池100连通，出水口212与人工湿地300连通。本实施例通过将隔渣池100、跌水生态***200和人工湿地300连通，使污水依次经过隔渣池100、跌水生态***200和人工湿地300后排出，隔渣池100可拦截大颗粒的污染物，人工湿地300可进一步截留污染物和消耗有机物，跌水生态***200通过循环泵230将蓄水池210中的污水提升到布水槽220中，再从布水槽220流到跌水板上，污水在经过跌水板时，水表面与空气接触，将氧气溶解于水流中，水流表层、中层、底层形成了好氧、兼氧、厌氧的相对稳定区域，与第一生物填料层240附着的好氧、兼性、厌氧微生物相互配合，为去除COD、总氮等污染物提供了良好条件，特别是为生物脱氮提供了良好的条件，且三层的溶氧梯度有利于硝化反硝化、老化菌体自溶、厌氧降解产物为反硝化提供了丰富的碳源，保证了生脱氮的限制性环节，反硝化的顺利进行，另外，生物膜能利用自然光，有利于藻、光合细菌的生产，促进除污效果。本实施例的污水在经过跌水板时，水面在跌水板上铺开，水层的厚度小，能够充分与第一生物填料层240和氧气接触，保持流动，提高净化效率，并且均采用生态工艺，无需设备，降低运行成本。本实施例的第一生物填料层240为藤棉层，且三层藤棉块由上至下叠放形成第一滤料层，三个藤棉块由上至下依次为好氧、兼氧、厌氧微生物附着，藤棉可改善水质过滤清洁，且是硝化细菌培养之温床，有利于硝化和反硝化，兼有物理和生化过滤效果。
进一步地，跌水板包括多个第一跌水板250和第二跌水板260，多个第一跌水板250由上至下依次平行设置，多个第二跌水板260由上至下依次平行设置，第一跌水板250和第二跌水板260交错设置，第一跌水板250的底端位于与其相邻的第二跌水板260的上方以形成可容污水通过的间隙，第一跌水板250的延长线和与其相邻的第二跌水板260相交，第一跌水板250和第二滴跌水板260上均铺设有第一生物填料层240，可实现多级跌水，使污水充分溶解氧，提高好氧生物的分布，延长污水流动的路程，使净化更加充分。
另外，跌水生态***200还包括第二生物填料层270，第二生物填料层270设于蓄水池210内，第二生物填料层270将蓄水池210分为第一蓄水池和第二蓄水池，循环泵设230于第二蓄水池内，使污水通过进水口211流入第一蓄水池并经过第二生物填料层270进入第二蓄水池中，通过循环泵230提升到布水槽220的污水量是有限的，蓄水池210中停留有大部分的污水，应该第二生物填料层270可对蓄水池210中的污水进行净化，提高净化效果和效率。另外，蓄水池210内还设有挡板280，挡板280的两端分别与蓄水池210的内壁连接，挡板280相背的两侧面分别与进水口211和出水口212相对，挡板280靠近出水口212设置，循环泵230位于进水口211与挡板280之间，使位于进水口211与挡板280之间的污水从挡板280的下方进入挡板280与出水口212之间，使污水可在蓄水池210中循环，可与第二生物填料层240充分接触，提高净化效果。本实施例的第二生物填料层270也为藤棉层。
本实施例的人工湿地300包括生态池310和至少一个净水单元320，生态池310设有入水口311和排水口312，入水口311位于生态池310的顶部，排水口312位于生态池310的底部，净水单元320设于生态池310内，使污水从入水口311进入并流经净水单元320后从排水口312流出，由于生态净水***300中的净水单元320的厚度较大，兼氧和厌氧微生物分布较多，好氧微生物较少，因此，跌水生态***200的设置可弥补这一问题，且有助于缩小人工湿地300的占地面积。净水单元320包括滤料层321、过渡层322和透气管323，滤料层321和过渡层322上下设置，透气管323设于过渡层322中，透气管323与生态池310的外部相通，透气管323的管身上设有多个透气孔，使外界环境的空气可通过透气管323进入过渡层322中，在净水单元320中由上至下形成“好氧—缺氧—厌氧—好氧”的多层氧环境层区，提高好氧生物分布，为各层区基质填料的微生物高效降解污染物提供了相应的内部氧环境，且可避免土壤块结，有利于种植植物的呼吸和生长。本实施例的滤料层321包括惰性有机组分、砂土、壤土、改性剂以及特殊填料(微量元素)。进一步地，人工湿地300包括两个或两个以上的净水单元320，各净水单元320在生态池310内由上至下依次设置，可实现多层净化，提高净化效果。就单个净水单元320来看，在进水停止后，水在重力作用下缓慢下渗，其水面主液位也随着水下渗而下降，当降至滤料层321以下时，上主液位的上滤料层中存在一定的负压，在负压作用下外部新鲜空气缓慢进入土层。而下液位的下层滤料中在水压作用，形成正压，从而使得下液位下层土中分解产生的气体产物缓慢通过内置透气管323外排。上液位下降至第二个净水单元320时，重复以上过程，但不同的是外部新鲜空气通过内置透气管323进入土层。以上过程有效增加了土层中的含氧量，为填料中的微生物的快速消解和植物根系的呼吸提供了良好的条件，同时也解决了分解气体外排问题，避免于填料中淤积而影响导致***堵塞、微生物活性下降以及植物根系中毒等现象而导致净化效率下降的问题。进一步地，生态净水***300还包括覆盖层330，覆盖层330位于净水单元320的上方，覆盖层330种植有植物340，通过种植具有一定经济价值的作物获取一定的直接经济效益。在人工湿地300中，起主要净化作用的是滤料中种类丰富和数量庞大的微生物和基质酶，其次是滤料基质的吸附截留，而植物340的净化起辅助作用。
另外，人工湿地300还包括多根排水管350，排水管350均匀铺设在生态池310中，排水管350位于净水单元320上方，排水管350的管身上设有多个排水孔，使废水可均匀地在覆盖层330表面分布，并均匀下渗到净水单元320中，提高利用效率。进一步地，进水口设有开关阀，可控制生态净水***的进水，可一段时间进水和一段时间停水，采用干湿交替的进水方式，无一般连续进水的淹水的人工湿地***所常见的滋生大量蚊虫和引发恶臭现象，且植物维护和残体采割十分方便。
综上，本发明实施例提供一种农村污水处理装置，其通过将隔渣池100、跌水生态***200和人工湿地300连通，使污水依次经过隔渣池100、跌水生态***200和人工湿地300后排出，隔渣池100可拦截大颗粒的污染物，人工湿地300可进一步截留污染物和消耗有机物，跌水生态***200通过循环泵230将蓄水池210中的污水提升到布水槽220中，再从布水槽220流到跌水板上，污水在经过跌水板时，水表面与空气接触，将氧气溶解于水流中，水流表层、中层、底层形成了好氧、兼氧、厌氧的相对稳定区域，与第一生物填料层240附着的好氧、兼性、厌氧微生物相互配合，为去除COD、总氮等污染物提供了良好条件，特别是为生物脱氮提供了良好的条件，且三层的溶氧梯度有利于硝化反硝化、老化菌体自溶、厌氧降解产物为反硝化提供了丰富的碳源，保证了生脱氮的限制性环节，反硝化的顺利进行，另外，生物膜能利用自然光，有利于藻、光合细菌的生产，促进除污效果。本实施例的污水在经过跌水板时，能够充分与第一生物填料层240和氧气接触，保持流动，提高净化效率，并且均采用生态工艺，无需设备，降低运行成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种农村污水处理装置，其特征在于，包括隔渣池(100)、跌水生态***(200)和人工湿地(300)，所述跌水生态***(200)包括蓄水池(210)、布水槽(220)、循环泵(230)和若干跌水板，所述布水槽(220)、所述跌水板和所述蓄水池(210)由上至下依次设置，所述循环泵(230)置于所述蓄水池(210)内，所述循环泵(230)通过管道与所述布水槽(220)连通，所述跌水板倾斜向下设置，所述跌水板上铺设有第一生物填料层(240)，所述蓄水池(210)设有进水口(211)和出水口(212)，所述进水口(211)与所述隔渣池(100)连通，所述出水口(212)与所述人工湿地(300)连通。
2.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述跌水板包括多个第一跌水板(250)和第二跌水板(260)，多个第一跌水板(250)由上至下依次平行设置，多个所述第二跌水板(260)由上至下依次平行设置，所述第一跌水板(250)和所述第二跌水板(260)交错设置，所述第一跌水板(250)的底端位于与其相邻的所述第二跌水板(260)的上方以形成可容污水通过的间隙，所述第一跌水板(250)的延长线和与其相邻的所述第二跌水板(260)相交。
3.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述跌水生态***(200)还包括第二生物填料层(270)，所述第二生物填料层(270)设于所述蓄水池(210)内，所述第二生物填料层(270)将所述蓄水池(210)分为第一蓄水池(210)和第二蓄水池(210)，所述循环泵(230)设于所述第二蓄水池(210)内，使污水通过所述进水口(211)流入所述第一蓄水池(210)并经过所述第二生物填料层(270)进入所述第二蓄水池(210)中。
4.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述蓄水池(210)内还设有挡板(280)，所述挡板(280)的两端分别与所述蓄水池(210)的内壁连接，所述挡板(280)相背的两侧面分别与所述进水口(211)和所述出水口(212)相对，所述挡板(280)靠近所述出水口(212)设置，所述循环泵(230)位于所述进水口(211)与所述挡板(280)之间，使位于所述进水口(211)与所述挡板(280)之间的污水从所述挡板(280)的下方进入所述挡板(280)与所述出水口(212)之间。
5.根据权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述人工湿地(300)包括生态池(310)和至少一个净水单元(320)，所述生态池(310)设有入水口(311)和排水口(312)，所述入水口(311)位于所述生态池(310)的顶部，所述排水口(312)位于所述生态池(310)的底部，所述净水单元(320)设于所述生态池(310)内，使污水从所述入水口(311)进入并流经所述净水单元(320)后从所述排水口(312)流出。
6.根据权利要求5所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述净水单元(320)包括滤料层(321)、过渡层(322)和透气管(323)，所述滤料层(321)和所述过渡层(322)上下设置，所述透气管(323)设于所述过渡层(322)中，所述透气管(323)与所述生态池(310)的外部相通，所述透气管(323)的管身上设有多个透气孔。
7.根据权利要求5所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述人工湿地(300)包括两个或两个以上的所述净水单元(320)，各所述净水单元(320)在所述生态池(310)内由上至下依次设置。
8.根据权利要求5所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述人工湿地(300)还包括覆盖层(330)，所述覆盖层(330)位于所述净水单元(320)的上方，所述覆盖层(330)种植有植物(340)。
9.根据权利要求5所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述人工湿地(300)还包括多根排水管(350)，所述排水管(350)均匀铺设在生态池(310)中，所述排水管(350)位于所述净水单元(320)上方，所述排水管(350)的管身上设有多个排水孔。
10.根据权利要求5所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述入水口(311)处设有开关阀。
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CN113830978A (zh) * 2021-11-09 2021-12-24 池州学院 一种处理农村生活污水的跌水曝气生物接触方法
CN117776401A (zh) * 2024-02-27 2024-03-29 河北雄安德荫源环境科技有限公司 防淤堵潜流湿地***

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